站场钢制管件及设备的设计计算、制造与标准
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工艺 及执 行 的标 准 ， 有 一 系列 技 术 问题 有 待 解 决 均 或从 技术 水平上 加 以提高 。
合金元素含量、 力学性能、 冲击试验以及检验项 目等 的要求不同， 各标准的无缝钢管即便是钢号相同， 其
性 能和 适 用 工 况 条 件 也 不 相 同 。例 如 相 同 成 分 的
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第２ 卷第２ ５ 期
张有渝 ， 站场钢制管件及设备的设计计算、 等： 制造与标准
５ ｌ
但 它不是 一 般理解 的爆 破试 验 ， 种 方 法 确 定 的 壁 这 厚 比开 孔等 面积 补强 法要 薄得 多 ， 却 是 安 全 可 靠 但
工程设计规范》 中均列入 了应选用的无缝钢管标 准 Ｇ １３ 输送流体用无缝钢管》 Ｇ ４９ 化肥设 Ｂ８６ （ 、 Ｂ６７ 《 备用高压无缝钢管》 Ｇ ３０ 高压锅炉用无缝钢 、 Ｂ５１ （ 管》 但由于各个标准对无缝钢管用钢的制造方法、 ， 管坯制造方法、 对钢 中五大元素之外的残余元素或
在油气集输工程的线路、 站场和 阀室中应用 了 大量的无缝钢管 ， 油气输送管道工程的站场、 阀室也 经 常 使 用 无 缝 钢 管 ， 国 家 标 准 Ｇ ０５‘ 规定管件 的计算 Ｓ Ｐ ５— ０４２
《 油气集输设计规范》 Ｇ ０５ — ０３ 输气管道 和 Ｂ５２ １ ２０ （
的弯管均是根据现场实测转角进行订货￣ － ， 时 ｎｖ 有 ＿ 钢管供货的壁厚达不到计算要求的厚度， 因此当弯 管 曲率半径 Ｒ＝ Ｄ ６ Ｄ ５ ／ Ｄ（ ——弯 管外直 径） ， 时 如 果原材料直管的壁厚减去计算壁厚后只有标准规定
的壁厚 减薄 率 的 ５ 以上 时 ， 是可 以采 用 的 。 ％ 也
收 稿 日期 ：０ ６０ － ２０ －８０ ９
可 以采用数学分析法 ， 也可 以采用设计验证试验确
定管件壁厚 ， 我们现在采用 的等 面积补强法即是数
学分析法 ， 在西气东输和陕京二线工程 中均是这样
作的 ， 但它与设计验证试验相 比， 就显得有些保守 ；
管件的设计验证试验是一种用试验数据确定管件强
度壁厚的方法 ， 它采用强度爆破试验的方法来实现 ，
作者简介 ： 张有渝 （９ １） 男 ， １４ 一 ， 江苏连云港人 ， 授级 高工 ， 教 主要从 事石 油化工 压力 容器 和石油 天然 气压 力管道 管 件、 油罐设计 、 审核审定和标准编制工作 。电话 ：０ ８ ８０ ４ ２ 。 （ ２ ） ６ １５ １
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第 ０７ ２０ 年４月 ２ ５卷第 ２期
．
天 然 气 与 石 油
Ｎａ ｕｒ ｌＧａ ｄ Ｏｉ ｔ ａ ｓ Ａｎ ｌ
Ｖｏ ． ５， ． １２ Ｎｏ ２ Ａｐ ． ０ ７ ｒ２ ０
站场 钢 制管 件及 设备 昀 设 计 计算 、 造 与 标准 制
文章编号 ：０ ６５ ３ （０ Ｉ ０ ４ ５ －３ １０ －５９ ２ ｏ ）２ １ ００ ７ ０ 文献 标识码 ： Ａ
在油气集输工程和油气输送管道工程的站场和 阀室中， 应用了大量的各种规格的无缝钢管和弯管 、 钢制管件， 主要包括三通 、 清管三通 、 弯头 、 管帽和大 小头 ， 这些无缝钢管和弯管、 管件经常使用在压力很 高、 介质含有腐蚀性成分或者是低温的条件下 ， 对管 件质量要求很高 ， 因管件质量问题 而出现的安全事 故时有发生 ， 其危害性并不亚于油气管道爆裂的事 故。为了保证弯管和管件质量 ， 从设计计算 到制造
张有渝 ， 刘 俊
（ 中国石油工程设 计有 限公司西南分公 司， 四川 成 都 ６ ０ １ ） １０ ７
摘 要： 述 了油气 集输和 长输 管道 用无缝 钢 管标 准 的 区别 ， 论 三通 、 头壁厚 计 算 的 两种 方 弯
法， 出设计验证试验是一种较数学分析法更为先进 的设计计算方法； 指 论述 了热弯弯管壁厚 附 加量取 值应 考虑 的 问题 ， 通 应推 广 采 用模 压拔 制 结 构形 式 ； 出管 件 制造 中必须 首 先 编 制 三 指 Ｍ Ｓ 原材料入厂复验的 目的及应注意的 问题 ； 述 了现行 管件标准存在的不足之处 ， 出急 Ｐ， 论 指 待修订现行管件标准以确保管件质量和工程的安全可靠性 的重要性。 关键词： 站场 ； 管件 ； 设备 ； 设计计算 ； 制造 ； 标准
４ ９ 而对 Ｇ １３的钢 管则应 慎 重选 用 ， ６７ ， Ｂ８６ 而在 油 品 加热 炉 中则 应选 用 Ｇ ３０ Ｂ５ １ 。
ｌ 设计 与计算
１２ 三通支管开孔补强计算 ．
１ １ 无缝钢 管选 用 ．
目前模 压拔 制和 焊制 三通 均采 用等 面积补 强法 计 算支 管 的开孔 补强 ， 照 Ｇ ０５ ２０ … 给 出 按 Ｂ５２ １— ０３ 的公式 进行计 算 ， 在强 度上 是安 全 可靠 的 。
１ ５ 三通 结构 形式 ．
的， 国外管件公司设计制造的管件大量采用这种方 法进行计算确定壁厚 ， 据了解 ， 我国目前尚无一家管 件公司在油 气工程的管件设计计算 上采用这 种方 法， 这也是 我国油气行业管件设计计算及标准编制
２ 号无缝钢管 ， ０ 尽管其 ， 值都相 同， 但其他性 能则差别 很大 ， Ｂ６７ Ｇ ９的低 温冲击性 能 良好 ， ４ 而 Ｇ ３０的则 是 高 温 力 学 性 能 良好 ， 在 标 准 中规 Ｂ５１ 且
定了不同温度下的非比例伸长应力最小值和持久强
度。而 Ｇ １３的 ２ 号既无低温性能要求 ， Ｂ８６ ０ 也无高 温强度规定 ， 因此对 于油气集输和油气输送工程站 场、 阀室管件用 ２ 号无缝钢管时， ０ 首选应是采用 Ｇ Ｂ
合金元素含量、 力学性能、 冲击试验以及检验项 目等 的要求不同， 各标准的无缝钢管即便是钢号相同， 其
性 能和 适 用 工 况 条 件 也 不 相 同 。例 如 相 同 成 分 的
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第２ 卷第２ ５ 期
张有渝 ， 站场钢制管件及设备的设计计算、 等： 制造与标准
５ ｌ
但 它不是 一 般理解 的爆 破试 验 ， 种 方 法 确 定 的 壁 这 厚 比开 孔等 面积 补强 法要 薄得 多 ， 却 是 安 全 可 靠 但
工程设计规范》 中均列入 了应选用的无缝钢管标 准 Ｇ １３ 输送流体用无缝钢管》 Ｇ ４９ 化肥设 Ｂ８６ （ 、 Ｂ６７ 《 备用高压无缝钢管》 Ｇ ３０ 高压锅炉用无缝钢 、 Ｂ５１ （ 管》 但由于各个标准对无缝钢管用钢的制造方法、 ， 管坯制造方法、 对钢 中五大元素之外的残余元素或
在油气集输工程的线路、 站场和 阀室中应用 了 大量的无缝钢管 ， 油气输送管道工程的站场、 阀室也 经 常 使 用 无 缝 钢 管 ， 国 家 标 准 Ｇ ０５‘ 规定管件 的计算 Ｓ Ｐ ５— ０４２
《 油气集输设计规范》 Ｇ ０５ — ０３ 输气管道 和 Ｂ５２ １ ２０ （
的弯管均是根据现场实测转角进行订货￣ － ， 时 ｎｖ 有 ＿ 钢管供货的壁厚达不到计算要求的厚度， 因此当弯 管 曲率半径 Ｒ＝ Ｄ ６ Ｄ ５ ／ Ｄ（ ——弯 管外直 径） ， 时 如 果原材料直管的壁厚减去计算壁厚后只有标准规定
的壁厚 减薄 率 的 ５ 以上 时 ， 是可 以采 用 的 。 ％ 也
收 稿 日期 ：０ ６０ － ２０ －８０ ９
可 以采用数学分析法 ， 也可 以采用设计验证试验确
定管件壁厚 ， 我们现在采用 的等 面积补强法即是数
学分析法 ， 在西气东输和陕京二线工程 中均是这样
作的 ， 但它与设计验证试验相 比， 就显得有些保守 ；
管件的设计验证试验是一种用试验数据确定管件强
度壁厚的方法 ， 它采用强度爆破试验的方法来实现 ，
作者简介 ： 张有渝 （９ １） 男 ， １４ 一 ， 江苏连云港人 ， 授级 高工 ， 教 主要从 事石 油化工 压力 容器 和石油 天然 气压 力管道 管 件、 油罐设计 、 审核审定和标准编制工作 。电话 ：０ ８ ８０ ４ ２ 。 （ ２ ） ６ １５ １
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第 ０７ ２０ 年４月 ２ ５卷第 ２期
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天 然 气 与 石 油
Ｎａ ｕｒ ｌＧａ ｄ Ｏｉ ｔ ａ ｓ Ａｎ ｌ
Ｖｏ ． ５， ． １２ Ｎｏ ２ Ａｐ ． ０ ７ ｒ２ ０
站场 钢 制管 件及 设备 昀 设 计 计算 、 造 与 标准 制
文章编号 ：０ ６５ ３ （０ Ｉ ０ ４ ５ －３ １０ －５９ ２ ｏ ）２ １ ００ ７ ０ 文献 标识码 ： Ａ
在油气集输工程和油气输送管道工程的站场和 阀室中， 应用了大量的各种规格的无缝钢管和弯管 、 钢制管件， 主要包括三通 、 清管三通 、 弯头 、 管帽和大 小头 ， 这些无缝钢管和弯管、 管件经常使用在压力很 高、 介质含有腐蚀性成分或者是低温的条件下 ， 对管 件质量要求很高 ， 因管件质量问题 而出现的安全事 故时有发生 ， 其危害性并不亚于油气管道爆裂的事 故。为了保证弯管和管件质量 ， 从设计计算 到制造
张有渝 ， 刘 俊
（ 中国石油工程设 计有 限公司西南分公 司， 四川 成 都 ６ ０ １ ） １０ ７
摘 要： 述 了油气 集输和 长输 管道 用无缝 钢 管标 准 的 区别 ， 论 三通 、 头壁厚 计 算 的 两种 方 弯
法， 出设计验证试验是一种较数学分析法更为先进 的设计计算方法； 指 论述 了热弯弯管壁厚 附 加量取 值应 考虑 的 问题 ， 通 应推 广 采 用模 压拔 制 结 构形 式 ； 出管 件 制造 中必须 首 先 编 制 三 指 Ｍ Ｓ 原材料入厂复验的 目的及应注意的 问题 ； 述 了现行 管件标准存在的不足之处 ， 出急 Ｐ， 论 指 待修订现行管件标准以确保管件质量和工程的安全可靠性 的重要性。 关键词： 站场 ； 管件 ； 设备 ； 设计计算 ； 制造 ； 标准
４ ９ 而对 Ｇ １３的钢 管则应 慎 重选 用 ， ６７ ， Ｂ８６ 而在 油 品 加热 炉 中则 应选 用 Ｇ ３０ Ｂ５ １ 。
ｌ 设计 与计算
１２ 三通支管开孔补强计算 ．
１ １ 无缝钢 管选 用 ．
目前模 压拔 制和 焊制 三通 均采 用等 面积补 强法 计 算支 管 的开孔 补强 ， 照 Ｇ ０５ ２０ … 给 出 按 Ｂ５２ １— ０３ 的公式 进行计 算 ， 在强 度上 是安 全 可靠 的 。
１ ５ 三通 结构 形式 ．
的， 国外管件公司设计制造的管件大量采用这种方 法进行计算确定壁厚 ， 据了解 ， 我国目前尚无一家管 件公司在油 气工程的管件设计计算 上采用这 种方 法， 这也是 我国油气行业管件设计计算及标准编制
２ 号无缝钢管 ， ０ 尽管其 ， 值都相 同， 但其他性 能则差别 很大 ， Ｂ６７ Ｇ ９的低 温冲击性 能 良好 ， ４ 而 Ｇ ３０的则 是 高 温 力 学 性 能 良好 ， 在 标 准 中规 Ｂ５１ 且
定了不同温度下的非比例伸长应力最小值和持久强
度。而 Ｇ １３的 ２ 号既无低温性能要求 ， Ｂ８６ ０ 也无高 温强度规定 ， 因此对 于油气集输和油气输送工程站 场、 阀室管件用 ２ 号无缝钢管时， ０ 首选应是采用 Ｇ Ｂ
